Untersuchungen der Kinetik von Schlüsselreaktionen der Chemilumineszenz in Stoßwellenrohrexperimenten

• Antragsteller: Professor Dr. Christof Schulz
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 28156462

In diesem Teilprojekt wird die Kinetik von Schlüsselreaktionen in den Oxidationsmechanismen zur Bildung der chemilumineszierenden Spezies OH*, CH*, C2* und CO2* durch Experimente in Stoßwellenrohren untersucht. Im ersten Projektabschnitt lag dabei der Schwerpunkt der Messungen auf der Detektion der OH* und CH* Chemilumineszenz. Reaktionsmischungen niedriger Kraftstoffkonzentration, verdünnt in Argon, wurden dabei in einem Stosswellenrohr bei Drücken um p = 1 bar temperaturabhängig untersucht. Die Auswertung der zeitabhängigen Chemilumineszenzsignale erlaubte Rückschlüsse auf die Reaktionsgeschwindigkeiten der an der Bildung der Chemilumineszenz beteiligten Reaktionen. Zur weiteren Steigerung der Sensitivität der Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeiten sollen in der zweiten Projektphase über die Detektion der Chemilumineszenz hinaus, Atom(H, O)- und Molekül(OH, CO, C2)konzentrationen über absorptionsspektroskopische Messungen zeitaufgelöst detektiert werden. Ein wesentlicher zusätzlicher Aspekt ist die Untersuchung der Druckabhängigkeit der beteiligten Reaktionen. Neben der Untersuchung der Kinetik von Elementarreaktionen wird das Stoßwellenrohr als nulldimensionaler Reaktor eingesetzt und liefert Daten für die Validierung der Reaktionsmodelle. Zudem soll die Übertragung der bisher gewonnen Erkenntnisse auf technisch relevante Kraftstoffe (fuel flexibility) sowie Drücke und Temperaturen erfolgen. Dazu werden Messungen in einem Hochdruckstoßwellenrohr unter ideal nulldimensionalen Bedingungen durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr. Mark Colberg